故障诊断专家系统

fault diagnosis expert system (FDES)利用专家的知识和经验进行推理和判断来检测、隔离和排除被测对象故障的一种计算机程序系统。它在医学、电子、机械，特别是航空、航天、武器装备等领域用途广泛。故障诊断系统的基本功能包括故障检测、故障定位、故障隔离和故障排除。故障诊断专家系统通常由知识库、推理机、知识获取和人机界面四个部分组成。在诊断领域中，专家系统的知识分为推理知识、测试知识和排故知识三种类型。有多种形式的知识表示，应用最多的有：产生式规则表示法、故障树法、基于模型法和模糊知识的表示法。推理机是故障诊断专家系统的核心，它的功能是根据一定的推理策略从知识库中选择有关的知识，对故障的症状进行分析推理，直到找到故障。它包括推理方法和控制策略。知识获取的实质是机器学习，它是专家系统实现中重要且困难而耗时的一环。FDES在知识获取的过程中，将专家提供的知识存入知识库中，当解题中遇到无法解决的问题时，可通过提问，由外界提供信息，形成新知识并存入知识库中，继续推理，还可通过示例学习，要求系统能够从特定的示例中归纳出一般性的规则。机器学习的最高层次是归纳总结学习。人机界面分为解释界面和用户接口。解释界面是用来回答用户提出的“为什么”、“怎么样”以及“什么”等问题；而用户接口是专家系统与用户实现交互的一种设施。FDES的发展自20世纪60年代开始经历了三个阶段。第一阶段是基于规则和基于功能的专家系统；第二阶段是基于深层知识模型的专家系统；第三阶段是混合结构的智能专家系统。 （撰写：周莉 审订：蔡小斌）